Определение кислотности вытяжки почвы

Кислотность почв вызывается присутствием ионов водорода. В зависимости от того, в каком состоянии находятся в почве ионы водорода, различают актуальную (активную) кислотность и потенциальную – гидролитическую и обменную.

Актуальная кислотность связана с наличием ионов водорода в почвенном растворе, обусловливается различными водно-растворимыми кислотами и их кислыми солями (угольной, щавелевой, лимонной, фульвокислотой и др.).

Потенциальная кислотность вызывается при взаимодействии почвенных коллоидов с растворами солей.

Для характеристики кислотности (щелочности), то есть реакции почвы, определяют величину рН суспензии почвы в воде (актуальная кислотность) и в КСl (потенциальная кислотность).

В зависимости от величины рН реакция почв может быть:

• 3,0–4,5 – сильнокислая
• 4,6–5,5 – кислая
• 5,6–6,5 – слабокислая
• 6,6–7,0 – нейтральная
• 7,1–7,5 – слабощелочная
• 7,6–8,5 – щелочная
• > 8,5 – сильнощелочная

Для произрастания растения, жизнедеятельности микроорганизмов и направления биохимических процессов почвы наиболее благоприятна слабокислая, нейтральная или слабощелочная реакция почвы. Повышенная кислотность почвы негативно сказывается на росте большинства культурных растений за счёт уменьшения доступности ряда макро- и микроэлементов, и наоборот, увеличения растворимости токсичных соединений марганца, алюминия, железа, бора и др., а также ухудшения физических свойств. От реакции почвы зависит рост, развитие и плодоношение растений.

Для определения pH почвы в Украине действуют следующие стандарты:

• ДСТУ 7862:2015 Якість ґрунту. Визначення активної кислотності
• ДСТУ 7537:2014 Якість ґрунту. Визначення гідролітичної кислотності
• ДСТУ 8346:2015 Якість ґрунту. Методи визначення питомої електропровідності, рН і щільного залишку водної витяжки
• ДСТУ 7910:2015 Якість ґрунту. Визначення обмінної кислотності

В настоящее время определение величины актуальной и потенциальной (гидролитической) кислотности проводят почти исключительно потенциометрическим методом, потенциальной (обменной) – титриметрическим.

Потенциометрические измерения рН проводят при помощи приборов: рН-метра, иономера и др. Они дают возможность определить рН в мутных и окрашенных вытяжках, в самой почве. Титриметрические измерения проводят при помощи набора лабораторной посуды (ручное) или аппаратов для титрования или автоматическими титраторами (особенно удобны, если лаборатория проводит массовое выполнение однотипных серийных анализов).

Определение величины потенциальной (обменной) кислотности титриметрическим методом

Титрование с помощью аппаратов для титрования или титровальных автоматических бюреток

Аппарат для титрования предназначен для быстрого титрования жидкостей в лабораторных условиях. В аппарат титровальный входит: бюретка с автоматическим нулем, резервуар, груша для наполнения.

Бюретка титровальная автоматическая является универсальным прибором для лабораторных нужд, проведения анализа в полевых условиях, водоочистки и пр. Точность дозирования обеспечивается специальной кнопкой, точное титрование осуществляется с помощью микровинта, а также высокоточной форсунки.

Этот метод титрования можно использовать при небольшой или средней загруженности анализами одного типа. Однако получаемые при таком титровании результаты не всегда отличаются хорошей воспроизводимостью и часто зависят от человеческого фактора.

Описание процесса:

Навеску почвы, пропущенной через сито с отверстиями диаметром 1 мм, определенной массы согласно методике помещают в колбу. В колбу приливают 1М раствор KCl и взбалтывают в течение 1 часа на шейкере. Часовое взбалтывание суспензии может быть заменено трехминутным взбалтыванием с последующим суточным настаиванием. Содержимое колбы фильтруют в сухую коническую колбу или другую емкость. Первые 10–20 мл фильтрата выбрасывают.

После того как суспензия будет профильтрована полностью, фильтрат помещают в коническую колбу, добавляют 2-3 капли фенолфталеина и титруют 0,01 М раствором NaOH до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. По количеству затраченного гидроксида натрия вычисляют величину обменной кислотности.

Необходимое оборудование и реактивы:

• Весы лабораторные 2-го класса 0,001/200 г (аналитические весы)
• Весы лабораторные 3-го или 4-го класса точности 0,1/500 г (технохимические весы)
• Шейкер орбитальный с частотой вращения не менее 30 мин^-1 или шейкер с возвратно-поступательным движением с частотой колебаний не менее 75 мин^-1
• Лабораторный рН-метр 0,01
• Фарфоровая ступка с фарфоровым пестиком
• Сито грунтовое с диаметром отверстий 1 мм
• Шпатель из нержавеющей стали
• Мерные колбы вместимостью 100 см³ и 1 дм³
• Цилиндры на 100 см³
• Пипетки на 25 см³
• Аппарат для титрования (бутыль, бюретка, груша) или титровальная автоматическая бюретка
• Колбы конические вместимостью 200 см³ и 250 см³
• Стаканы вместимостью 50 см³ и 100 см³
• Воронки диаметром от 7 см до 9 см
• Натрия гидроксид или фиксанал
• Фенолфталеин, чистоты не ниже ч.д.а.
• Кальций хлористый, чистоты не ниже ч.д.а.
• Калий хлористый